TW201909656A - 用於串音及次頻帶空間處理之補償 - Google Patents

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Abstract

一種音訊系統提供對包含一左輸入頻道及一右輸入頻道之一音訊信號之空間增強。該系統可包含一空間頻帶劃分器、一空間頻帶處理器及一空間頻帶組合器。該空間頻帶劃分器將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成一空間分量及一非空間分量。該空間頻帶處理器將次頻帶增益施加至該空間分量之次頻帶以產生一經增強空間分量，且將次頻帶增益施加至該非空間分量之次頻帶以產生一經增強非空間分量。該空間頻帶組合器將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成一左輸出頻道及一右輸出頻道。在某些實施例中，將該空間分量及該非空間分量分成空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量以進行該處理。

Description

用於串音及次頻帶空間處理之補償
本發明之實施例一般而言係關於音訊信號處理領域，且更特定而言係關於經由擴音器產生之立體且多頻道音訊之空間增強。
立體聲複製涉及編碼且複製含有一聲場之空間性質之信號。立體聲使得一聆聽者能夠自一立體信號感知該聲場中之一空間感。
一次頻帶空間音訊處理方法增強包含一左輸入頻道及一右輸入頻道之一音訊信號。將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成一空間分量及一非空間分量。將第一次頻帶增益施加至該空間分量之次頻帶以產生一經增強空間分量，且將第二次頻帶增益施加至該非空間分量之次頻帶以產生一經增強非空間分量。然後將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成一左輸出頻道及一右輸出頻道。
在某些實施例中，該將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成該空間分量及該非空間分量包含將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量。可藉由將該等第一次頻帶增益施加至該等空間次頻帶分量以產生經增強空間次頻帶分量而將該等第一次頻帶增益施加至該空間分量之該等次頻帶。類似地，可藉由將該等第二次頻帶增益施加至該等非空間次頻帶分量以產生經增強非空間次頻帶分量而將該等第二增益施加至該非空間分量之該等次頻帶。然後可組合該等經增強空間次頻帶分量與該等經增強非空間次頻帶分量。
用於增強具有一左輸入頻道及一右輸入頻道之一音訊信號之一次頻帶空間音訊處理設備可包含一空間頻帶劃分器、一空間頻帶處理器及一空間頻帶組合器。該空間頻帶劃分器將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成一空間分量及一非空間分量。該空間頻帶處理器將第一次頻帶增益施加至該空間分量之次頻帶以產生一經增強空間分量，且將第二次頻帶增益施加至該非空間分量之次頻帶以產生一經增強非空間分量。該空間頻帶組合器將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成一左輸出頻道及一右輸出頻道。
在某些實施例中，該空間頻帶劃分器藉由將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量而將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成該空間分量及該非空間分量。該空間頻帶處理器藉由將該等第一次頻帶增益施加至該等空間次頻帶分量以產生經增強空間次頻帶分量而將該等第一次頻帶增益施加至該空間分量之該等次頻帶以產生該經增強空間分量。該空間頻帶處理器藉由將該等第二次頻帶增益施加至該等非空間次頻帶分量以產生經增強非空間次頻帶分量而將該等第二次頻帶增益施加至該非空間分量之該等次頻帶以產生該經增強空間分量。該空間頻帶組合器藉由組合該等經增強空間次頻帶分量與該等經增強非空間次頻帶分量而將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成該左輸出頻道及該右輸出頻道。
某些實施例包含一種用以儲存程式碼之非暫時性電腦可讀媒體，該程式碼包括在由一處理器執行時致使該處理器進行以下操作之指令：將一音訊信號之一左輸入頻道及一右輸入頻道處理成一空間分量及一非空間分量；將第一次頻帶增益施加至該空間分量之次頻帶以產生一經增強空間分量；將第二次頻帶增益施加至該非空間分量之次頻帶以產生一經增強非空間分量；及將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成一左輸出頻道及一右輸出頻道。
說明書中闡述之特徵及優點並非無所不包的，且特定而言，熟習此項技術者鑒於圖式、說明書及申請專利範圍將明瞭諸多額外特徵及優點。此外，應注意，說明書中所使用之語言原則上已出於易讀性及指導性目的而選擇，且可能並非為描寫或限制發明標的物而選擇。
各圖及以下說明僅藉由圖解說明之方式與較佳實施例相關。應注意，依據以下論述，本文中所揭示之結構及方法之替代實施例將易於視為可在不背離本發明之原理之情況下採用之可行替代方案。
現將詳細地參考本發明之數項實施例，其實例圖解說明於附圖中。應注意，在任何實際可行之處，類似或相似元件符號可在圖中使用且可指示類似或相似功能性。各圖僅出於圖解說明之目的而繪示實施例。熟習此項技術者將自以下說明容易地認識到，可在不背離本文中所闡述之原理之情況下採用本文中所圖解說明之結構及方法之替代實施例。實例性音訊系統
圖1圖解說明立體音訊複製之某些原理。在一立體組態中，揚聲器110L 及110R 相對於一聆聽者120定位於固定位置處。揚聲器110將包括左音訊頻道及右音訊頻道(等效地，信號)之一立體信號轉換成聲波，該等聲波朝向一聆聽者120以形成自可似乎位於擴音器110L 與110R 之間的一虛構聲音源160 (例如，一空間影像)或位於擴音器110中之任一者以外之一虛構源160或此等源160之任一組合聽到之聲音之一印象。本發明提供用於增強對此等空間影像之感知(處理左音訊頻道及右音訊頻道)之各種方法。
圖2圖解說明根據一項實施例之一音訊系統200之一實例，其中一次頻帶空間處理器210可用於增強一音訊信號。音訊系統200包含一源組件205，源組件205將包含兩個輸入頻道XL 及XR 之一輸入音訊信號X提供至次頻帶空間處理器210。源組件205係以一數位位元串流(例如，PCM資料)提供輸入音訊信號X之一裝置，且可係一電腦、數位音訊播放器、光碟播放器(例如，DVD、CD、藍光)、數位音訊串流化器或其他數位音訊信號源。次頻帶空間處理器210藉由處理輸入頻道XL 及XR 而產生包含兩個輸出頻道OL 及OR 之一輸出音訊信號O。音訊輸出信號O係輸入音訊信號X之一空間上經增強音訊信號。次頻帶空間處理器210經組態以耦合至系統200中之一放大器215，放大器215放大信號且將信號提供至輸出裝置(諸如擴音器110L 及110R )，該等輸出裝置將輸出頻道OL 及OR 轉換成聲音。在某些實施例中，輸出頻道OL 及OR 耦合至另一類型之揚聲器，諸如頭戴耳機、耳塞、一電子裝置之整合式揚聲器等。
次頻帶空間處理器210包含一空間頻帶劃分器240、一空間頻帶處理器245及一空間頻帶組合器250。空間頻帶劃分器240耦合至輸入頻道XL 及XR 以及空間頻帶處理器245。空間頻帶劃分器240接收左輸入頻道XL 及右輸入頻道XR ，且將該等輸入頻道處理成一空間(或「側」)分量Ys 及一非空間(或「中間」)分量Ym 。舉例而言，可基於左輸入頻道XL 與右輸入頻道XR 之間的一差而產生空間分量Ys 。可基於左輸入頻道XL 與右輸入頻道XR 之一總和而產生非空間分量Ym 。空間頻帶劃分器240將空間分量Ys 及非空間分量Ym 提供至空間頻帶處理器245。
在某些實施例中，空間頻帶劃分器240將空間分量Ys 分成空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)，其中n係頻率次頻帶之一數目。該等頻率次頻帶各自包含一頻率範圍，諸如針對n=4個頻率次頻帶之0 Hz至300 Hz、300 Hz至510 Hz、510 Hz至2700 Hz及2700 Hz至奈奎斯(Nyquist) Hz。空間頻帶劃分器240亦將非空間分量Ym 分成非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)，其中n係頻率次頻帶之數目。空間頻帶劃分器240將空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)提供至空間頻帶處理器245 (例如，替代未經分開空間分量Ys 及非空間分量Ym )。圖3A、圖3B、圖3C及圖3D圖解說明空間頻率劃分器240之各種實施例。
空間頻帶處理器245耦合至空間頻帶劃分器240及空間頻帶組合器250。空間頻帶處理器245自空間頻帶劃分器240接收空間分量Ys 及非空間分量Ym ，且增強所接收信號。特定而言，空間頻帶處理器245自空間分量Ys 產生一經增強空間分量Es ，且自非空間分量Ym 產生一經增強非空間分量Em 。
舉例而言，空間頻帶處理器245將次頻帶增益施加至空間分量Ys 以產生經增強空間分量Es ，且將次頻帶增益施加至非空間分量Ym 以產生經增強非空間分量Em 。在某些實施例中，另外或另一選擇係，空間頻帶處理器245將次頻帶延遲提供至空間分量Ys 以產生經增強空間分量Es ，且將次頻帶延遲提供至非空間分量Ym 以產生經增強非空間分量Em 。該等次頻帶增益及/或延遲針對空間分量Ys 及非空間分量Ym 之不同(例如，n個)次頻帶可係不同的，或可係相同的(例如，針對兩個或兩個以上次頻帶)。空間頻帶處理器245針對空間分量Ys 及非空間分量Ym 相對於彼此之不同次頻帶調整增益及/或延遲以產生經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 。空間頻帶處理器245然後將經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 提供至空間頻帶組合器250。
在某些實施例中，空間頻帶處理器245自空間頻帶劃分器240接收空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n) (例如，替代未經分開空間分量Ys 及非空間分量Ym )。空間頻帶處理器245將增益及/或延遲施加至空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)以產生經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)，且將增益及/或延遲施加至非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)以產生經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)。空間頻帶處理器245將經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)及經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)提供至空間頻帶組合器250 (例如，替代未經分開經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em )。圖4A、圖4B及圖4C圖解說明空間頻帶處理器245之各種實施例，包含處理空間分量及非空間分量且在分成次頻帶分量之後處理空間分量及非空間分量之空間頻帶處理器。
空間頻帶組合器250耦合至空間頻帶處理器245，且進一步耦合至放大器215。空間頻帶組合器250自空間頻帶處理器245接收經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em ，且將經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 組合成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。舉例而言，可基於經增強空間分量Es 與經增強非空間分量Em 之一總和而產生左輸出頻道OL ，且可基於經增強非空間分量Em 與經增強空間分量Es 之間的一差而產生右輸出頻道OR 。空間頻帶組合器250將左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 提供至放大器215，放大器215放大信號且將信號輸出至左揚聲器110L 及右揚聲器110R 。
在某些實施例中，空間頻帶組合器250自空間頻帶處理器245接收經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)及經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n) (例如，替代未經分開經增強非空間分量Em 及經增強空間分量Es )。空間頻帶組合器250將經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)組合成經增強空間分量Es ，且將經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)組合成經增強非空間分量Em 。空間頻帶組合器250然後將經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 組合成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。圖5A、圖5B、圖5C及圖5D圖解說明空間頻帶組合器250之各種實施例。
圖3A圖解說明一空間頻帶劃分器300之一第一實例作為次頻帶空間處理器210之空間頻帶劃分器240之一實施方案。儘管空間頻帶劃分器300使用四個頻率次頻帶(1)至(4) (例如，n = 4)，但可在各種實施例中使用其他數目個頻率次頻帶。空間頻帶劃分器300包含一分音網路304及L/R至M/S轉換器306(1)至306(4)。
分音網路304將左輸入頻道XL 劃分成左頻率次頻帶XL (1)至XL (n)，且將右輸入頻道XR 劃分成右頻率次頻帶XR (1)至XR (n)，其中n係頻率次頻帶之數目。分音網路304可包含配置成各種電路拓撲(諸如串聯、並聯或衍生的)之多個濾波器。包含於分音網路304中之實例性濾波器類型包含無限脈衝回應(IIR)或有限脈衝回應(FIR)帶通濾波器、IIR峰值及層架濾波器、林奎茨-瑞利(Linkwitz-Riley) (L-R)濾波器等。在某些實施例中，採用n個帶通濾波器或低通濾波器、帶通濾波器及一高通濾波器之任何組合來約計人耳之臨界頻帶。一臨界頻帶可與一第二頻調在其內能夠遮蔽一現有主要頻調之頻寬對應。舉例而言，該等頻率次頻帶中之每一者可與模仿人類聽覺之臨界頻帶之一合併巴克(Bark)量度對應。
舉例而言，分音網路304將左輸入頻道XL 劃分成分別與針對頻率次頻帶(1)之0 Hz至300 Hz、針對頻率次頻帶(2)之300 Hz至510 Hz、針對頻率次頻帶(3)之510 Hz至2700 Hz及針對頻率次頻帶(4)之2700 Hz至奈奎斯頻率對應之左次頻帶分量XL (1)至XL (4)，且類似地將右輸入頻道XR 劃分成針對對應頻率次頻帶(1)至(4)之右次頻帶分量XR (1)至XR (4)。在某些實施例中，合併臨界頻帶集用於界定頻率次頻帶。可使用來自各種各樣音樂流派之大量音訊樣本判定該等臨界頻帶。依據該等樣本判定在24巴克(Bark)量度臨界頻帶內中間分量與側分量之一長期平均能量比。然後將具有類似長期平均比之連續頻帶分組在一起以形成臨界頻帶集。分音網路304將若干對左次頻帶分量XL (1)至XL (4)及右次頻帶分量XR (1)至XR (4)輸出至對應L/R至M/S轉換器306(1)至306(4)。在其他實施例中，分音網路304可將左輸入頻道XL 及右輸入頻道XR 分成少於或多於四個頻率次頻帶。頻率次頻帶範圍可係可調整的。
空間頻帶劃分器300進一步包含n個L/R至M/S轉換器306(1)至306(n)。在圖3A中，空間頻帶劃分器300使用n = 4個頻率次頻帶，且因此空間頻帶劃分器300包含四個L/R至M/S轉換器306(1)至306(4)。每一L/R至M/S轉換器306(k)針對一給定頻率次頻帶k接收一對次頻帶分量XL (k)及XR (k)，且將此等輸入轉換成一空間次頻帶分量Ym (k)及一非空間次頻帶分量Ys (k)。可基於一左次頻帶分量XL (k)與一右次頻帶分量XR (k)之一總和而判定每一非空間次頻帶分量Ym (k)，且可基於左次頻帶分量XL (k)與右次頻帶分量XR (k)之間的一差而判定每一空間次頻帶分量Ys (k)。針對每一次頻帶k執行此等計算，L/R至M/S轉換器306(1)至306(n)自左次頻帶分量XL (1)至XL (n)及右次頻帶分量XR (1)至XR (n)產生非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)及空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)。
圖3B圖解說明一空間頻帶劃分器310之一第二實例作為次頻帶空間處理器210之空間頻帶劃分器240之一實施方案。與圖3A之空間頻帶劃分器300不同，空間頻帶劃分器310首先執行L/R至M/S轉換且然後將L/R至M/S轉換之輸出劃分成非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)及空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)。
執行L/R至M/S轉換且然後將非空間分量Ym 分成非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)且將空間分量Ys 分成空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)可比將輸入信號分成左次頻帶分量XL (1)至XL (n)及右次頻帶分量XR (1)至XR (n)且然後對該等次頻帶分量中之每一者執行L/R至M/S轉換計算上更高效。舉例而言，空間頻帶劃分器310執行僅一個L/R至M/S轉換而非由空間頻帶劃分器300執行之n個L/R至M/S轉換(例如，針對每一頻率次頻帶執行一個L/R至M/S轉換)。
更具體而言，空間頻帶劃分器310包含耦合至一分音網路314之一L/R至M/S轉換器312。L/R至M/S轉換器312接收左輸入頻道XL 及右輸入頻道XR ，且將此等輸入轉換成空間分量Ys 及非空間分量Ym 。分音網路314自L/R至M/S轉換器312接收空間分量Ys 及非空間分量Ym ，且將此等輸入分成空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)。分音網路314之操作與網路304之類似之處在於：其可採用各種不同濾波器拓撲及若干個濾波器。
圖3C圖解說明一空間頻帶劃分器320之一第三實例作為次頻帶空間處理器210之空間頻帶劃分器240之一實施方案。空間頻帶劃分器320包含一L/S至M/S轉換器322，L/S至M/S轉換器322接收左輸入頻道XL 及右輸入頻道XR ，且將此等輸入轉換成空間分量Ys 及非空間分量Ym 。與圖3A及圖3B中所展示之空間頻帶劃分器300及310不同，空間頻帶劃分器320不包含一分音網路。如此，空間頻帶劃分器320在不分成次頻帶分量之情況下輸出空間分量Ys 及非空間分量Ym 。
圖3D圖解說明一空間頻帶劃分器330之一第四實例作為次頻帶空間處理器210之空間頻帶劃分器240之一實施方案。空間頻帶劃分器330促進輸入音訊信號之頻域增強。空間頻帶劃分器330包含一正向快速傅立葉變換(FFFT) 334以產生如在頻域中表示之空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)。
一頻域增強在其中期望諸多並行增強操作(例如，相比於僅4個次頻帶而獨立地增強512個次頻帶)且其中自正向/逆向傅立葉變換引入之額外延時不構成實際問題之設計中可係較佳的。
更具體而言，空間頻帶劃分器330包含一L/R至M/S轉換器332及FFFT 334。L/R至M/S轉換器332接收左輸入頻道XL 及右輸入頻道XR ，且將此等輸入轉換成空間分量Ys 及非空間分量Ym 。FFFT 334接收空間分量Ys 及非空間分量Ym ，且將此等輸入轉換成空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)。對於n = 4個頻率次頻帶，FFFT 334將時域中之空間分量Ys 及非空間分量Ym 轉換成頻域。FFFT 334然後根據n個頻率次頻帶將頻域空間分量Ys 分開以產生空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (4)，且根據n個頻率次頻帶將頻域非空間分量Ym 分開以產生非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (4)。
圖4A圖解說明一空間頻帶處理器400之一第一實例作為次頻帶空間處理器210之頻帶處理器245之一實施方案。空間頻帶處理器400包含接收空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)且將次頻帶增益施加至空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)的放大器。
更具體而言，舉例而言，空間頻帶處理器400包含2n個放大器(等效地「增益」，如各圖中所展示)，其中n=4個頻率次頻帶。空間頻帶處理器400包含針對頻率次頻帶(1)之一中間增益402(1)及一側增益404(1)、針對頻率次頻帶(2)之一中間增益402(2)及一側增益404(2)、針對頻率次頻帶(3)之一中間增益402(3)及一側增益404(3)以及針對頻率次頻帶(4)之一中間增益402(4)及一側增益404(4)。
中間增益402(1)接收非空間次頻帶分量Ym (1)且施加一次頻帶增益以產生經增強非空間次頻帶分量Em (1)。側增益404(1)接收空間次頻帶分量Ys (1)且施加一次頻帶增益以產生經增強空間次頻帶分量Es (1)。
中間增益402(2)接收非空間次頻帶分量Ym (2)且施加一次頻帶增益以產生經增強非空間次頻帶分量Em (2)。側增益404(2)接收空間次頻帶分量Ys (2)且施加一次頻帶增益以產生經增強空間次頻帶分量Es (2)。
中間增益402(3)接收非空間次頻帶分量Ym (3)且施加一次頻帶增益以產生經增強非空間次頻帶分量Em (3)。側增益404(3)接收空間次頻帶分量Ys (3)且施加一次頻帶增益以產生經增強空間次頻帶分量Es (3)。
中間增益402(4)接收非空間次頻帶分量Ym (4)且施加一次頻帶增益以產生經增強非空間次頻帶分量Em (4)。側增益404(4)接收空間次頻帶分量Ys (4)且施加一次頻帶增益以產生經增強空間次頻帶分量Es (4)。
增益402、404調整空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量之相對次頻帶增益以提供音訊增強。增益402、404可使用由組態資訊、可調整設定等控制之增益值針對各種次頻帶施加不同量之次頻帶增益或相同量之次頻帶增益(例如，用於兩個或兩個以上放大器)。一或多個放大器亦可不施加次頻帶增益(例如，0 dB)，或施加負增益。在此實施例中，增益402、404並行地施加次頻帶增益。
圖4B圖解說明一空間頻帶處理器420之一第二實例作為次頻帶空間處理器210之頻帶處理器245之一實施方案。與圖4A中所展示之空間頻帶處理器400相同，空間頻帶處理器420包含增益422、424，增益422、424接收空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)，且將增益施加至空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)。空間頻帶處理器420進一步包含添加可調整時間延遲之延遲單元。
更具體而言，空間頻帶處理器420可包含2n個延遲單元438、440，每一延遲單元438、440耦合至2n個增益422、424中之一對應者。舉例而言，空間頻帶處理器400包含(例如，針對n = 4個次頻帶)一中間增益422(1)及一中間延遲單元438(1)以接收非空間次頻帶分量Ym (1)且藉由施加一次頻帶增益及一時間延遲而產生經增強非空間次頻帶分量Ym (1)。空間頻帶處理器420進一步包含一側增益424(1)及一側延遲單元440(1)以接收空間次頻帶分量Ys (1)且產生經增強空間次頻帶分量Es (1)。針對其他次頻帶類似地，該空間頻帶處理器包含：一中間增益422(2)及一中間延遲單元438(2)，其用以接收非空間次頻帶分量Ym (2)且產生經增強非空間次頻帶分量Em (2)；一側增益424(2)及一側延遲單元440(2)，其用以接收空間次頻帶分量Ys (2)且產生經增強空間次頻帶分量Es (2)；一中間增益422(3)及一中間延遲單元438(3)，其用以接收非空間次頻帶分量Ym (3)且產生經增強非空間次頻帶分量Em (3)；一側增益424(3)及一側延遲單元440(3)，其用以接收空間次頻帶分量Ys (3)且產生經增強空間次頻帶分量Es (3)；一中間增益422(4)及一中間延遲單元438(4)，其用以接收非空間次頻帶分量Ym (4)且產生經增強非空間次頻帶分量Em (4)；以及一側增益424(4)及側延遲單元440(4)，其用以接收空間次頻帶分量Ys (4)且產生經增強空間次頻帶分量Es (4)。
增益422、424相對於彼此調整空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量之次頻帶增益以提供音訊增強。增益422、424可使用由組態資訊、可調整設定等控制之增益值針對各種次頻帶施加不同次頻帶增益或相同次頻帶增益(例如，用於兩個或兩個以上放大器)。該等放大器中之一或多者亦可不施加次頻帶增益(例如，0 dB)。在此實施例中，放大器422、424亦相對於彼此並行地施加次頻帶增益。
延遲單元438、440相對於彼此調整空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量之定時以提供音訊增強。延遲單元438、440可使用由組態資訊、可調整設定等控制之延遲值針對各種次頻帶施加不同時間延遲或相同時間延遲(例如，用於兩個或兩個以上延遲單元)。一或多個延遲單元亦可不施加時間延遲。在此實施例中，延遲單元438、440並行地施加時間延遲。
圖4C圖解說明一空間頻帶處理器460之一第三實例作為次頻帶空間處理器210之頻帶處理器245之一實施方案。空間頻帶處理器460接收非空間次頻帶分量Ym 且施加一組次頻帶濾波器以產生經增強非空間次頻帶分量Em 。空間頻帶處理器460亦接收空間次頻帶分量Ys 且施加一組次頻帶濾波器以產生經增強非空間次頻帶分量Em 。如圖4C中所圖解說明，連續地施加此等濾波器。該等次頻帶濾波器可包含峰值濾波器、陷波濾波器、低通濾波器、高通濾波器、低架濾波器、高架濾波器、帶通濾波器、帶止濾波器及/或全通濾波器之各種組合。
更具體而言，空間頻帶處理器460包含針對非空間分量Ym 之n個頻率次頻帶中之每一者之一次頻帶濾波器及針對空間分量Ys 之n個次頻帶中之每一者之一次頻帶濾波器。對於n = 4個次頻帶，舉例而言，空間頻帶處理器460包含針對非空間分量Ym 之一系列次頻帶濾波器，其包含針對次頻帶(1)之一中間等化(EQ)濾波器462(1)、針對次頻帶(2)之一中間EQ濾波器462(2)、針對次頻帶(3)之一中間EQ濾波器462(3)及針對次頻帶(4)之一中間EQ濾波器462(4)。每一中間EQ濾波器462將一濾波器施加至非空間分量Ym 之一頻率次頻帶部分以連續地處理非空間分量Ym 且產生經增強非空間分量Em 。
空間頻帶處理器460進一步包含針對空間分量Ys 之頻率次頻帶之一系列次頻帶濾波器，其包含針對次頻帶(1)之一側等化(EQ)濾波器464(1)、針對次頻帶(2)之一側EQ濾波器464(2)、針對次頻帶(3)之一側EQ濾波器464(3)及針對次頻帶(4)之一側EQ濾波器464(4)。每一側EQ濾波器464將一濾波器施加至空間分量Ys 之一頻率次頻帶部分以連續地處理空間分量Ys 且產生經增強空間分量Es 。
在某些實施例中，空間頻帶處理器460與處理空間分量Ys 並行地處理非空間分量Ym 。n個中間EQ濾波器連續地處理非空間分量Ym 且n個側EQ濾波器連續地處理空間分量Ys 。每一系列n個次頻帶濾波器可在各種實施例中以不同次序來配置。
對空間分量Ys 及非空間分量Ym 並行地使用一串聯(例如，級聯) EQ濾波器設計(如由空間頻帶處理器460展示)可提供優於其中並行地處理經分開次頻帶分量之一分音網路設計之優點。使用串聯EQ濾波器設計，可能達成對正尋址之次頻帶部分之更大控制，諸如藉由調整一個二階濾波器(例如，峰值/陷波或層架濾波器，舉例而言)之Q因子及中心頻率。使用一分音網路設計達成對頻譜之相同區域之可比較隔離及控制可需要使用更高階濾波器，諸如四階或更高階低通/高通濾波器。此可至少導致計算成本之一加倍。使用一分音網路設計，次頻帶頻率範圍應具有最少重疊或不具有重疊以便在重新組合次頻帶分量之後複製全頻帶頻譜。使用一串聯EQ濾波器設計可移除對自一個濾波器至下一濾波器之頻帶關係之此約束。與分音網路設計相比較，該串聯EQ濾波器設計亦可提供對一或多個次頻帶之更高效選擇性處理。舉例而言，當採用一減法分音網路時，可藉由自較低相鄰頻帶之所得低通輸出信號減去原始全頻帶信號而導出針對一給定頻帶之輸入信號。在此處，隔離一單個次頻帶分量包含多個次頻帶分量之計算。串聯EQ濾波器提供濾波器之高效啟用及停用。然而，其中將信號劃分成獨立頻率次頻帶之並聯設計使對每一次頻帶之離散非縮放操作(諸如併入有時間延遲)為可能的。
圖5A圖解說明一空間頻帶組合器500之一第一實例作為次頻帶空間處理器210之頻帶組合器250之一實施方案。空間頻帶組合器500包含n個M/S至L/R轉換器，諸如針對n = 4個頻率次頻帶之M/S至L/R轉換器502(1)、502(2)、502(3)及502(4)。空間頻帶組合器500進一步包含耦合至M/S至L/R轉換器之一L/R次頻帶組合器504。
針對一給定頻率次頻帶k，每一M/S至L/R轉換器502(k)接收一經增強非空間次頻帶分量Em (k)及一經增強空間次頻帶分量Es (k)，且將此等輸入轉換成一經增強左次頻帶分量EL (k)及一經增強右次頻帶分量ER (k)。可基於經增強非空間次頻帶分量Em (k)與經增強空間次頻帶分量Es (k)之一總和而產生經增強左次頻帶分量EL (k)。可基於經增強非空間次頻帶分量Em (k)與經增強空間次頻帶分量Es (k)之間的一差而產生經增強右次頻帶分量ER (k)。
對於n = 4個頻率次頻帶，L/R次頻帶組合器504接收經增強左次頻帶分量EL (1)至EL (4)，且將此等輸入組合成左輸出頻道OL 。L/R次頻帶組合器504進一步接收經增強右次頻帶分量ER (1)至ER (4)，且將此等輸入組合成右輸出頻道OR 。
圖5B圖解說明一空間頻帶組合器510之一第二實例作為次頻帶空間處理器210之頻帶組合器250之一實施方案。與圖5A中所展示之空間頻帶組合器500相比較，空間頻帶組合器510在此處首先將經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)組合成經增強非空間分量Em 且將經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)組合成經增強空間分量Es ，且然後執行M/S至L/R轉換以產生左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。在M/S至L/R轉換之前，可將一全域中間增益施加至經增強非空間分量Em 且可將一全域側增益施加至經增強空間分量Es ，其中全域增益值可由組態資訊、可調整設定等控制。
更具體而言，空間頻帶組合器510包含一M/S次頻帶組合器512、一全域中間增益514、一全域側增益516及一M/S至L/R轉換器518。對於n=4個頻率次頻帶，M/S次頻帶組合器512接收經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (4)且將此等輸入組合成經增強非空間分量Em 。M/S次頻帶組合器512亦接收經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (4)且將此等輸入組合成經增強空間分量Es 。
全域中間增益514及全域側增益516耦合至M/S次頻帶組合器512及M/S至L/R轉換器518。全域中間增益514將一增益施加至經增強非空間分量Em 且全域側增益516將一增益施加至經增強空間分量Es 。
M/S至L/R轉換器518自全域中間增益514接收經增強非空間分量Em 且自全域側增益516接收經增強空間分量Es ，且將此等輸入轉換成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。可基於經增強空間分量Es 與經增強非空間分量Em 之一總和而產生左輸出頻道OL ，且可基於經增強非空間分量Em 與經增強空間分量Es 之間的一差而產生右輸出頻道OR 。
圖5C圖解說明一空間頻帶組合器520之一第三實例作為次頻帶空間處理器210之頻帶組合器250之一實施方案。空間頻帶組合器520接收經增強非空間分量Em 及經增強空間分量Es (例如，而非其經分開次頻帶分量)，且在將經增強非空間分量Em 及經增強空間分量Es 轉換成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 之前執行全域中間增益及全域側增益。
更具體而言，空間頻帶組合器520包含一全域中間增益522、一全域側增益524以及耦合至全域中間增益522及全域側增益524之一M/S至L/R轉換器526。全域中間增益522接收經增強非空間分量Em 且施加一增益，並且全域側增益524接收經增強空間分量Es 且施加一增益。M/S至L/R轉換器526自全域中間增益522接收經增強非空間分量Em 且自全域側增益524接收經增強空間分量Es ，且將此等輸入轉換成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。
圖5D圖解說明空間頻帶組合器530之一第四實例作為次頻帶空間處理器210之頻帶組合器250之一實施方案。空間頻帶組合器530促進輸入音訊信號之頻域增強。
更具體而言，空間頻帶組合器530包含一逆向快速傅立葉變換(FFT) 532、一全域中間增益534、一全域側增益536及一M/S至L/R轉換器538。逆向FFT 532接收如在頻域中表示之經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)，且接收如在頻域中表示之經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)。逆向FFT 532將頻域輸入轉換成時域。逆向FFT 532然後將經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)組合成如在時域中表示之經增強非空間分量Em ，且將經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)組合成如在時域中表示之經增強空間分量Es 。在其他實施例中，逆向FFT 532組合頻域中之次頻帶分量，然後將經組合經增強非空間分量Em 及經增強空間分量Es 轉換成時域。
全域中間增益534耦合至逆向FFT 532以接收經增強非空間分量Em 且將一增益施加至經增強非空間分量Em 。全域側增益536耦合至逆向FFT 532以接收經增強空間分量Es 且將一增益施加至經增強空間分量Es 。M/S至L/R轉換器538自全域中間增益534接收經增強非空間分量Em 且自全域側增益536接收經增強空間分量Es ，且將此等輸入轉換成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。該等全域增益值可由組態資訊、可調整設定等控制。
圖6圖解說明根據一項實施例之用於增強一音訊信號之一方法600之一實例。方法600可由包含空間頻帶劃分器240、空間頻帶處理器245及空間頻帶組合器250之次頻帶空間處理器210執行以增強包含一左輸入頻道XL 及一右輸入頻道XR 之一輸入音訊信號。
空間頻帶劃分器240將左輸入頻道XL 及右輸入頻道XR 分成605一空間分量Ys 及一非空間分量Ym 。在某些實施例中，空間頻帶劃分器240將空間分量Ys 分成n個次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)且將非空間分量Ym 分成n個次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)。
空間頻帶處理器245將次頻帶增益(及/或時間延遲)施加610至空間分量Ys 之次頻帶以產生一經增強空間分量Es ，且將次頻帶增益(及/或延遲)施加至非空間分量Ym 之次頻帶以產生一經增強非空間分量Em 。
在某些實施例中，圖4C之空間頻帶處理器460將一系列次頻帶濾波器施加至空間分量Ys 及非空間分量Ym 以產生經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 。可藉助一系列n個次頻帶濾波器將針對空間分量Ys 之增益施加至次頻帶。每一濾波器將一增益施加至空間分量Ys 之n個次頻帶中之一者。亦可藉助一系列濾波器將針對非空間分量Ym 之增益施加至次頻帶。每一濾波器將一增益施加至非空間分量Ym 之n個次頻帶中之一者。
在某些實施例中，圖4A之空間頻帶處理器400或圖4B之空間頻帶處理器420並行地將增益施加至經分開次頻帶分量。舉例而言，可藉助針對經分開空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)之一組並聯之n個次頻帶濾波器將針對空間分量Ys 之增益施加至次頻帶，從而產生表示為經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)之經增強空間分量Es 。可藉助針對經分開非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)之一組並聯之n個濾波器將針對非空間分量Ym 之增益施加至次頻帶，從而產生表示為經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n) 之經增強非空間分量Em 。
空間頻率組合器250將經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 組合615成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。在其中空間分量Es 由經分開經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)表示之實施例(諸如圖5A、圖5B或圖5D中所展示之空間頻率組合器)中，空間頻率組合器250將經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)組合成空間分量Es 。類似地，若非空間分量Em 由經分開經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)表示，則空間頻率組合器250將經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)組合成非空間分量Em 。
在某些實施例中，空間頻帶組合器250 (或處理器245)在組合成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 之前將一全域中間增益施加至經增強非空間分量Em 且將一全域側增益施加至經增強空間分量Es 。該全域中間增益及該全域側增益調整經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 之相對增益。
空間頻帶劃分器240之各種實施例(例如，如分別由圖3A、圖3B、圖3C及圖3D之空間頻帶劃分器300、310、320及330展示)、空間頻帶處理器245之各種實施例(例如，如分別由圖4A、圖4B及圖4C之空間頻帶處理器400、420及460展示)及空間頻帶組合器250之各種實施例(例如，如分別由圖5A、圖5B、圖5C及圖5D之空間頻帶組合器500、510、520及530展示)可彼此組合。下文更詳細地論述某些實例性組合。
圖7圖解說明根據一項實施例之一次頻帶空間處理器700之一實例。次頻帶空間處理器700係一次頻帶空間處理器210之一實例。次頻帶空間處理器700使用經分開空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)，以及n = 4個頻率次頻帶。次頻帶空間處理器700包含空間頻帶劃分器300或310、空間頻帶處理器400或420及空間頻帶組合器500或510。
圖8圖解說明根據一項實施例之用於藉助圖7中所展示之次頻帶空間處理器700增強一音訊信號之一方法800之一實例。空間頻帶劃分器300/310將左輸入頻道XL 及右輸入頻道XR 處理805成空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)及非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)。頻帶劃分器300將頻率次頻帶分開，然後執行L/R至M/S轉換。頻帶劃分器310執行L/R至M/S轉換，然後將頻率次頻帶分開。
空間頻帶處理器400/420並行地將增益(及/或延遲)施加810至空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)以產生經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)，且並行地將增益(及/或延遲)施加至非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)以產生經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)。空間頻帶處理器400可施加次頻帶增益，而空間頻帶處理器420可施加次頻帶增益及/或時間延遲。
空間頻帶組合器500/510將經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)及經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)組合815成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。空間頻帶組合器500執行M/S至L/R轉換，然後組合左次頻帶與右次頻帶。空間頻帶組合器510組合非空間(中間)次頻帶與空間(側)次頻帶，施加全域中間增益及全域側增益，且然後執行M/S至L/R轉換。
圖9圖解說明根據一項實施例之一次頻帶空間處理器900之一實例。次頻帶空間處理器900係一次頻帶空間處理器210之一實例。次頻帶空間處理器900在未分成次頻帶分量之情況下使用空間分量Ys 及非空間分量Ym 。次頻帶空間處理器900包含空間頻帶劃分器320、空間頻帶處理器460及空間頻帶組合器520。
圖10圖解說明根據一項實施例之用於藉助圖9中所展示之次頻帶空間處理器900增強一音訊信號之一方法1000之一實例。空間頻帶劃分器320將左輸入頻道XL 及右輸入頻道XR 處理1005成空間分量Ys 及非空間分量Ym 。
空間頻帶處理器460連續地將增益施加1010至空間分量Ys 之次頻帶以產生經增強空間分量Es ，且連續地將增益施加至非空間分量Ym 之次頻帶以產生經增強非空間分量Em 。將一第一系列n個中間EQ濾波器施加至非空間分量Ym ，每一中間EQ濾波器與n個次頻帶中之一者對應。將一第二系列n個側EQ濾波器施加至空間分量Ys ，每一側EQ濾波器與n個次頻帶中之一者對應。
空間頻帶組合器520將經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 組合815成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。在某些實施例中，空間頻帶組合器520將一全域側增益施加至經增強空間分量Es ，且將全域中間增益施加至經增強非空間分量Em ，且然後將Es 及Em 組合成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。
圖11圖解說明根據一項實施例之一次頻帶空間處理器1100之一實例。次頻帶空間處理器1100係一次頻帶空間處理器210之另一實例。次頻帶空間處理器1100使用時域與頻域之間的轉換，其中將增益調整至頻域中之頻率次頻帶。次頻帶空間處理器1100包含空間頻帶劃分器330、空間頻帶處理器400或420及空間頻帶組合器520。
圖12圖解說明根據一項實施例之用於藉助圖11中所展示之次頻帶空間處理器1100增強一音訊信號之一方法1200之一實例。空間頻帶劃分器330將左輸入頻道XL 及右輸入頻道XR 處理1205成空間分量Ys 及非空間分量Ym 。
空間頻帶劃分器330將一正向FFT施加1210至空間分量Ys 以產生空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n) (例如，如圖11中所展示之n = 4個頻率次頻帶)，且將正向FFT施加至非空間分量Ym 以產生非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)。除分成頻率次頻帶之外，亦將頻率次頻帶自時域轉換至頻域。
空間頻帶處理器400/420並行地將增益(及/或延遲)施加1215至空間次頻帶分量Ys (1)至Ys (n)以產生經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)，且並行地將增益(及/或延遲)施加至非空間次頻帶分量Ym (1)至Ym (n)以產生經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)。將該等增益及/或延遲施加至在頻域中表示之信號。
空間頻帶組合器520將一逆向FFT施加1220至經增強空間次頻帶分量Es (1)至Es (n)以產生經增強空間分量Es ，且將逆向FFT施加至經增強非空間次頻帶分量Em (1)至Em (n)以產生經增強非空間分量Em 。逆向FFT產生在時域中表示之經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 。
空間頻帶組合器520將經增強空間分量Es 及經增強非空間分量Em 組合1225成左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。在某些實施例中，空間頻帶組合器520將一全域中間增益施加至經增強非空間分量Em 且將一全域側增益施加至經增強空間分量Es ，且然後產生輸出頻道OL 及OR 。
圖13圖解說明根據一項實施例之用於與串音消除一起增強一音訊信號之一音訊系統1300之一實例。音訊系統1300可與擴音器一起使用以消除左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 之對側串音分量。音訊系統1300包含次頻帶空間處理器210、一串音補償處理器1310、一組合器1320及一串音消除處理器1330。
串音補償處理器1310接收輸入頻道XL 及XR ，且執行一預處理以預補償由串音消除處理器1330執行之一後續串音消除中之任何假影。特定而言，串音補償處理器1310與次頻帶空間處理器210產生左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 並行地產生一串音補償信號Z。在某些實施例中，串音補償處理器1310自輸入頻道XL 及XR 產生空間分量及非空間分量，且將增益及/或延遲施加至非空間分量及空間分量以產生串音補償信號Z。
組合器1320組合串音補償信號Z與左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 中之每一者以產生包括兩個經預補償頻道TL 及TR 之一經預補償信號T。
串音消除處理器1330接收經預補償頻道TL 、TR ，且對頻道TL 、TR 執行串音消除以產生包括左輸出頻道CL 及右輸出頻道CR 之一輸出音訊信號C。另一選擇係，串音消除處理器1330在不具有串音預補償之情況下接收且處理左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。在此處，串音補償可繼串音消除之後施加至左輸出頻道CL 及右輸出頻道CR 。串音消除處理器1330將經預補償頻道TL 、TR 分成頻帶內分量及頻帶外分量，且對該等頻帶內分量執行一串音消除以產生輸出頻道CL 、CR 。
在某些實施例中，串音消除處理器1330接收輸入頻道XL 及XR 且對輸入頻道XL 及XR 執行串音消除。在此處，對輸入信號X而非來自次頻帶空間處理器210之輸出信號O執行串音消除。在某些實施例中，串音消除處理器1330對輸入頻道XL 及XR 以及輸出頻道OL 及OR 兩者執行串音消除且組合此等結果(例如，具有不同增益)以產生輸出頻道CL 、CR 。
圖14圖解說明根據一項實施例之用於與串音模擬一起增強一音訊信號之一音訊系統1400之一實例。音訊系統1400可與頭戴耳機一起使用以將對側串音分量添加至左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 。此允許頭戴耳機模擬擴音器之收聽經歷。音訊系統1400包含次頻帶空間處理器210、一串音模擬處理器1410及一組合器1420。
串音模擬處理器1410自音訊輸入信號X產生一「頭影效應(head shadow effect)」。頭影效應係指由圍繞且穿過一聆聽者之頭部之跨聽覺波導致的一聲波之一變換，諸如在音訊輸入信號X自擴音器傳輸至一聆聽者之左耳及右耳中之每一者之情況下將會感知到。舉例而言，串音模擬處理器1410自左頻道XL 產生一左串音頻道WL 且自右頻道XR 產生一右串音頻道WR 。可藉由將一低通濾波器、延遲及增益施加至左輸入頻道XL 而產生左串音頻道WL 。可藉由將一低通濾波器、延遲及增益施加至右輸入頻道XR 而產生右串音頻道WR 。在某些實施例中，可使用低架濾波器或陷波濾波器而非低通濾波器來產生左串音頻道WL 及右串音頻道WR 。
組合器1420組合次頻帶空間處理器210及串音模擬處理器1410之輸出以產生包含左輸出信號SL 及右輸出信號SR 之一音訊輸出信號S。舉例而言，左輸出頻道SL 包含經增強左頻道OL 與右串音頻道WR 之一組合(例如，表示將由左耳經由跨聽覺聲音傳播聽到之來自一右擴音器之對側信號)。右輸出頻道SR 包含經增強右頻道OR 與左串音頻道WL 之一組合(例如，表示將由右耳經由跨聽覺聲音傳播聽到之來自一左擴音器之對側信號)。輸入至組合器1420之信號之相對權數可由施加至該等輸入中之每一者之增益控制。
在某些實施例中，串音模擬處理器1410自次頻帶空間處理器210之左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR (替代輸入頻道XL 及XR )產生串音頻道WL 及WR 。在某些實施例中，串音模擬處理器1410自左輸出頻道OL 及右輸出頻道OR 以及輸入頻道XL 及XR 兩者產生串音頻道，且組合此等結果(例如，具有不同增益)以產生左輸出信號SL 及右輸出信號SR 。
基於閱讀本發明，熟習此項技術者將瞭解本文中之所揭示原理之額外替代實施例。因此，雖然已圖解說明及闡述特定實施例及應用，但應理解，所揭示實施例不限於本文中所揭示之精確構造及組件。可在不背離本文中所闡述之範圍之情況下在本文中所揭示之方法及設備之配置、操作及細節方面做出熟習此項技術者將明瞭之各種修改、改變及變化。
可藉助一或多個硬體或軟體模組單獨地或與其他裝置組合來執行或實施本文中所闡述之步驟、操作或程序中之任一者。在一項實施例中，藉助包括一電腦可讀媒體(例如，非暫時性電腦可讀媒體)之一電腦程式產品實施一軟體模組，該電腦可讀媒體含有可由一電腦處理器執行以用於執行任何或所有所闡述之步驟、操作或程序之電腦程式碼。
110L‧‧‧揚聲器/擴音器/左揚聲器
110R‧‧‧揚聲器/擴音器/右揚聲器
120‧‧‧聆聽者
160‧‧‧虛構聲音源/虛構源/源
200‧‧‧音訊系統/系統
205‧‧‧源組件
210‧‧‧次頻帶空間處理器
215‧‧‧放大器
240‧‧‧空間頻帶劃分器/空間頻率劃分器
245‧‧‧空間頻帶處理器/頻帶處理器/處理器
250‧‧‧空間頻帶組合器/頻帶組合器/空間頻率組合器
300‧‧‧空間頻帶劃分器/頻帶劃分器
304‧‧‧分音網路/網路
306(1)‧‧‧L/R至M/S轉換器
306(2)‧‧‧L/R至M/S轉換器
306(3)‧‧‧L/R至M/S轉換器
306(4)‧‧‧L/R至M/S轉換器
310‧‧‧空間頻帶劃分器/頻帶劃分器
312‧‧‧L/R至M/S轉換器
314‧‧‧分音網路
320‧‧‧空間頻帶劃分器
322‧‧‧L/S至M/S轉換器
330‧‧‧空間頻帶劃分器
332‧‧‧L/R至M/S轉換器
334‧‧‧正向快速傅立葉變換
400‧‧‧空間頻帶處理器
402(1)‧‧‧中間增益
402(2)‧‧‧中間增益
402(3)‧‧‧中間增益
402(4)‧‧‧中間增益
404(1)‧‧‧側增益
404(2)‧‧‧側增益
404(3)‧‧‧側增益
404(4)‧‧‧側增益
420‧‧‧空間頻帶處理器
422(1)‧‧‧中間增益
422(2)‧‧‧中間增益
422(3)‧‧‧中間增益
422(4)‧‧‧中間增益
424(1)‧‧‧側增益
424(2)‧‧‧側增益
424(3)‧‧‧側增益
424(4)‧‧‧側增益
438(1)‧‧‧中間延遲單元
438(2)‧‧‧中間延遲單元
438(3)‧‧‧中間延遲單元
438(4)‧‧‧中間延遲單元
440(1)‧‧‧側延遲單元
440(2)‧‧‧側延遲單元
440(3)‧‧‧側延遲單元
440(4)‧‧‧側延遲單元
460‧‧‧空間頻帶處理器
462(1)‧‧‧中間等化濾波器
462(2)‧‧‧中間等化濾波器
462(3)‧‧‧中間等化濾波器
462(4)‧‧‧中間等化濾波器
464(1)‧‧‧側等化濾波器
464(2)‧‧‧側等化濾波器
464(3)‧‧‧側等化濾波器
464(4)‧‧‧側等化濾波器
500‧‧‧空間頻帶組合器
502(1)‧‧‧M/S至L/R轉換器
502(2)‧‧‧M/S至L/R轉換器
502(3)‧‧‧M/S至L/R轉換器
502(4)‧‧‧M/S至L/R轉換器
504‧‧‧L/R次頻帶組合器
510‧‧‧空間頻帶組合器
512‧‧‧M/S次頻帶組合器
514‧‧‧全域中間增益
516‧‧‧全域側增益
518‧‧‧M/S至L/R轉換器
520‧‧‧空間頻帶組合器
522‧‧‧全域中間增益
524‧‧‧全域側增益
526‧‧‧M/S至L/R轉換器
530‧‧‧空間頻帶組合器
532‧‧‧逆向快速傅立葉變換
534‧‧‧全域中間增益
536‧‧‧全域側增益
538‧‧‧M/S至L/R轉換器
600‧‧‧方法
605‧‧‧操作
610‧‧‧操作
615‧‧‧操作
700‧‧‧次頻帶空間處理器
800‧‧‧方法
805‧‧‧操作
810‧‧‧操作
815‧‧‧操作
900‧‧‧次頻帶空間處理器
1000‧‧‧方法
1005‧‧‧操作
1010‧‧‧操作
1015‧‧‧操作
1100‧‧‧次頻帶空間處理器
1200‧‧‧方法
1205‧‧‧操作
1210‧‧‧操作
1215‧‧‧操作
1220‧‧‧操作
1225‧‧‧操作
1300‧‧‧音訊系統
1310‧‧‧串音補償處理器
1320‧‧‧組合器
1330‧‧‧串音消除處理器
1400‧‧‧音訊系統
1410‧‧‧串音模擬處理器
1420‧‧‧組合器
CL‧‧‧輸出頻道/左輸出頻道
CR‧‧‧輸出頻道/右輸出頻道
EL(1)‧‧‧經增強左次頻帶分量
EL(2)‧‧‧經增強左次頻帶分量
EL(3)‧‧‧經增強左次頻帶分量
EL(4)‧‧‧經增強左次頻帶分量
Em‧‧‧經增強非空間分量/經增強非空間次頻帶分量/非空間分量
Em(1)‧‧‧經增強非空間次頻帶分量
Em(2)‧‧‧經增強非空間次頻帶分量
Em(3)‧‧‧經增強非空間次頻帶分量
Em(4)‧‧‧經增強非空間次頻帶分量
ER(1)‧‧‧經增強右次頻帶分量
ER(2)‧‧‧經增強右次頻帶分量
ER(3)‧‧‧經增強右次頻帶分量
ER(4)‧‧‧經增強右次頻帶分量
Es‧‧‧經增強空間分量/空間分量
Es(1)‧‧‧經增強空間次頻帶分量
Es(2)‧‧‧經增強空間次頻帶分量
Es(3)‧‧‧經增強空間次頻帶分量
Es(4)‧‧‧經增強空間次頻帶分量
OL‧‧‧輸出頻道/左輸出頻道/經增強左頻道
OR‧‧‧輸出頻道/右輸出頻道/經增強右頻道
SL‧‧‧左輸出信號/左輸出頻道
SR‧‧‧右輸出信號/右輸出頻道
TL‧‧‧經預補償頻道/頻道
TR‧‧‧經預補償頻道/頻道
WL‧‧‧左串音頻道/串音頻道
WR‧‧‧右串音頻道/串音頻道
XL‧‧‧輸入頻道/左輸入頻道/左頻道
XL(1)‧‧‧左頻率次頻帶/左次頻帶分量
XL(2)‧‧‧左頻率次頻帶/左次頻帶分量
XL(3)‧‧‧左頻率次頻帶/左次頻帶分量
XL(4)‧‧‧左頻率次頻帶/左次頻帶分量
XR‧‧‧輸入頻道/右輸入頻道/右頻道
XR(1)‧‧‧右頻率次頻帶/右次頻帶分量
XR(2)‧‧‧右頻率次頻帶/右次頻帶分量
XR(3)‧‧‧右頻率次頻帶/右次頻帶分量
XR(4)‧‧‧右頻率次頻帶/右次頻帶分量
Ym‧‧‧非空間分量/中間分量/頻域非空間分量/非空間次頻帶分量
Ym(1)‧‧‧非空間次頻帶分量/次頻帶分量
Ym(2)‧‧‧非空間次頻帶分量/次頻帶分量
Ym(3)‧‧‧非空間次頻帶分量/次頻帶分量
Ym(4)‧‧‧非空間次頻帶分量/次頻帶分量
Ys‧‧‧空間分量/側分量/頻域空間分量/空間次頻帶分量
Ys(1)‧‧‧空間次頻帶分量
Ys(2)‧‧‧空間次頻帶分量
Ys(3)‧‧‧空間次頻帶分量
Ys(4)‧‧‧空間次頻帶分量
Z‧‧‧串音補償信號
圖1 (包括圖1A及圖1B)圖解說明根據一項實施例之一立體音訊複製系統之一實例。
圖2圖解說明根據一項實施例之用於增強一音訊信號之一音訊系統200之一實例。
圖3A圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶劃分器之一實例。
圖3B圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶劃分器之一實例。
圖3C圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶劃分器之一實例。
圖3D圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶劃分器之一實例。
圖4A圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶處理器之一實例。
圖4B圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶處理器之一實例。
圖4C圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶處理器之一實例。
圖5A圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶組合器之一實例。
圖5B圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶組合器之一實例。
圖5C圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶組合器之一實例。
圖5D圖解說明根據某些實施例之音訊系統之一空間頻帶組合器之一實例。
圖6圖解說明根據一項實施例之用於增強一音訊信號之一方法之一實例。
圖7圖解說明根據一項實施例之一次頻帶空間處理器之一實例。
圖8圖解說明根據一項實施例之用於藉助圖7中所展示之次頻帶空間處理器增強一音訊信號之一方法之一實例。
圖9圖解說明根據一項實施例之一次頻帶空間處理器之一實例。
圖10圖解說明根據一項實施例之用於藉助圖9中所展示之次頻帶空間處理器增強一音訊信號之一方法之一實例。
圖11圖解說明根據一項實施例之一次頻帶空間處理器之一實例。
圖12圖解說明根據一項實施例之用於藉助圖11中所展示之次頻帶空間處理器增強一音訊信號之一方法之一實例。
圖13圖解說明根據一項實施例之用於與串音消除一起增強一音訊信號之一音訊系統1300之一實例。
圖14圖解說明根據一項實施例之用於與串音模擬一起增強一音訊信號之一音訊系統1400之一實例。

Claims (29)

  1. 一種用於增強具有一左輸入頻道及一右輸入頻道之一音訊信號之方法，該方法包括： 將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成一空間分量及一非空間分量； 將第一次頻帶增益施加至該空間分量之次頻帶以產生一經增強空間分量； 將第二次頻帶增益施加至該非空間分量之次頻帶以產生一經增強非空間分量；及 將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成一左輸出頻道及一右輸出頻道。
  2. 如請求項1之方法，其中： 將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成該空間分量及該非空間分量包含將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量； 將該等第一次頻帶增益施加至該空間分量之該等次頻帶以產生該經增強空間分量包含將該等第一次頻帶增益施加至該等空間次頻帶分量以產生經增強空間次頻帶分量； 將該等第二增益施加至該非空間分量之該等次頻帶以產生該經增強空間分量包含將該等第二次頻帶增益施加至該等非空間次頻帶分量以產生經增強非空間次頻帶分量；且 將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成該左輸出頻道及該右輸出頻道包含組合該等經增強空間次頻帶分量與該等經增強非空間次頻帶分量。
  3. 如請求項2之方法，其中將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成該空間分量及該非空間分量包含：將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量，及包含： 將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成左次頻帶分量及右次頻帶分量；及 將該等左次頻帶分量及該等右次頻帶分量轉換成該等空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量。
  4. 如請求項2之方法，其中將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成該空間分量及該非空間分量包含：將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量，及包含： 將該左輸入頻道及該右輸入頻道轉換成該空間分量及該非空間分量；及 將該空間分量及該非空間分量處理成該等空間次頻帶分量及該等非空間次頻帶分量。
  5. 如請求項2之方法，其中： 將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成該等空間次頻帶分量及該等非空間次頻帶分量包含： 將該左輸入頻道及該右輸入頻道轉換成該空間分量及該非空間分量；及 將一正向快速傅立葉變換(FFT)施加至該空間分量以產生該等空間次頻帶分量；及 將該正向FFT施加至該非空間分量以產生該等非空間次頻帶分量；且 該方法進一步包含在組合該經增強空間分量與該經增強非空間分量之前： 將一逆向FFT施加至該等經增強空間次頻帶分量以產生該經增強空間分量；且 將該逆向FFT施加至該等經增強非空間次頻帶分量以產生該經增強非空間分量。
  6. 如請求項2之方法，其中並行地將該等第一次頻帶增益施加至該等空間次頻帶分量且並行地將該等第二次頻帶增益施加至該等非空間次頻帶分量。
  7. 如請求項2之方法，其中將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成該左輸出頻道及該右輸出頻道包含組合該等經增強空間次頻帶分量與該等經增強非空間次頻帶分量，包含： 將該等經增強空間次頻帶分量及該等經增強非空間次頻帶分量處理成經增強左次頻帶分量及經增強右次頻帶分量；及 將該等經增強左次頻帶分量組合成該左輸出頻道且將該等經增強右次頻帶分量組合成該右輸出頻道。
  8. 如請求項2之方法，其中將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成該左輸出頻道及該右輸出頻道包含： 將該等經增強空間次頻帶分量組合成該經增強空間分量且將該等經增強非空間次頻帶分量組合成該經增強非空間分量；及 將該經增強空間分量及該經增強非空間分量轉換成該左輸出頻道及該右輸出頻道。
  9. 如請求項1之方法，其進一步包括： 將時間延遲施加至該空間分量之該等次頻帶以產生該經增強空間分量；及 將時間延遲施加至該非空間分量之該等次頻帶以產生一經增強非空間分量。
  10. 如請求項1之方法，其中： 將該等第一次頻帶增益施加至該空間分量之該等次頻帶包含將一第一組次頻帶濾波器施加至該空間分量；且 將該等第二次頻帶增益施加至該非空間分量之該等次頻帶包含將一第二組次頻帶濾波器施加至該非空間分量。
  11. 如請求項10之方法，其中： 該第一組次頻帶濾波器包含一第一系列次頻帶濾波器，其包含針對該空間分量之該等次頻帶中之每一者之一次頻帶濾波器；且 該第二組濾波器包含一第二系列次頻帶濾波器，其包含針對該非空間分量之該等次頻帶中之每一者之一次頻帶濾波器。
  12. 如請求項1之方法，其進一步包括在組合該經增強空間分量與該經增強非空間分量之前將一第一增益施加至該經增強空間分量且將一第二增益施加至該經增強非空間分量。
  13. 如請求項1之方法，其進一步包含將串音消除施加至以下各項中之至少一者： 該左輸出頻道及該右輸出頻道；以及 該左輸入頻道及該右輸入頻道。
  14. 如請求項1之方法，其進一步包括將串音模擬施加至以下各項中之至少一者： 該左輸出頻道及該右輸出頻道；以及 該左輸入頻道及該右輸入頻道。
  15. 一種用於增強具有一左輸入頻道及一右輸入頻道之一音訊信號之系統，該系統包括： 一空間頻帶劃分器，其經組態以將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成一空間分量及一非空間分量； 一空間頻帶處理器，其經組態以： 將第一次頻帶增益施加至該空間分量之次頻帶以產生一經增強空間分量；且 將第二次頻帶增益施加至該非空間分量之次頻帶以產生一經增強非空間分量；及 一空間頻帶組合器，其經組態以將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成一左輸出頻道及一右輸出頻道。
  16. 如請求項15之系統，其中： 該空間頻帶劃分器經組態以將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成該空間分量及該非空間分量包含該空間頻帶劃分器經組態以將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成空間次頻帶分量及非空間次頻帶分量； 該空間頻帶處理器經組態以將該等第一次頻帶增益施加至該空間分量之該等次頻帶以產生該經增強空間分量包含該空間頻帶處理器經組態以將該等第一次頻帶增益施加至該等空間次頻帶分量以產生經增強空間次頻帶分量； 該空間頻帶處理器經組態以將該等第二次頻帶增益施加至該非空間分量之該等次頻帶以產生該經增強非空間分量包含該空間頻帶處理器經組態以將該等第二次頻帶增益施加至該等非空間次頻帶分量以產生經增強非空間次頻帶分量；且 該空間頻帶組合器經組態以將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成該左輸出頻道及該右輸出頻道包含該空間頻帶組合器經組態以組合該等經增強空間次頻帶分量與該等經增強非空間次頻帶分量。
  17. 如請求項16之系統，其中該空間頻帶劃分器包含： 一分音網路，其經組態以將該左輸入頻道及該右輸入頻道處理成左次頻帶分量及右次頻帶分量；及 L/R至M/S轉換器，其經組態以將該等左次頻帶分量及該等右次頻帶分量轉換成該等空間次頻帶分量及該等非空間次頻帶分量。
  18. 如請求項16之系統，其中該空間頻帶劃分器包含： L/R至M/S轉換器，其經組態以將該左輸入頻道及該右輸入頻道轉換成該空間分量及該非空間分量；及 一分音網路，其經組態以將該空間分量處理成該等空間次頻帶分量且將該非空間分量處理成該等非空間次頻帶分量。
  19. 如請求項16之系統，其中： 該空間頻帶劃分器包含： 一L/R至M/S轉換器，其經組態以將該左輸入頻道及該右輸入頻道轉換成該空間分量及該非空間分量；及 一正向快速傅立葉變換(FFT)，其經組態以： 將一正向FFT施加至該空間分量以產生該等空間次頻帶分量；且 將該正向FFT施加至該空間分量以產生該等空間次頻帶分量；且 該空間頻帶組合器包含： 一逆向FFT，其經組態以在該空間頻帶組合器組合該經增強空間分量與該經增強非空間分量之前： 將一逆向FFT施加至該等經增強空間次頻帶分量以產生該經增強空間分量；且 將該逆向FFT施加至該等經增強非空間次頻帶分量以產生該經增強非空間分量。
  20. 如請求項16之系統，其中該空間頻帶處理器包含： 一第一組放大器，其經組態以並行地將該等第一次頻帶增益施加至該等空間次頻帶分量；及 一第二組放大器，其經組態以並行地將該等第二次頻帶增益施加至該等非空間次頻帶分量。
  21. 如請求項16之系統，其中該空間頻帶組合器經組態以將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成該左輸出頻道及該右輸出頻道包含：該空間頻帶組合器經組態以組合該等經增強空間次頻帶分量與該等經增強非空間次頻帶分量，及包含該空間頻帶組合器經組態以： 將該等經增強空間次頻帶分量及該等經增強非空間次頻帶分量處理成經增強左次頻帶分量及經增強右次頻帶分量；且 將該等經增強左次頻帶分量組合成該左輸出頻道且將該等經增強右次頻帶分量組合成該右輸出頻道。
  22. 如請求項16之系統，其中該空間頻帶組合器經組態以將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成該左輸出頻道及該右輸出頻道包含：該空間頻帶組合器經組態以組合該等經增強空間次頻帶分量與該等經增強非空間次頻帶分量，及包含該空間頻帶組合器經組態以： 將該等經增強空間次頻帶分量組合成該經增強空間分量且將該等經增強非空間次頻帶分量組合成該經增強非空間分量；且 將該經增強空間次頻帶分量及該經增強非空間分量轉換成該左輸出頻道及該右輸出頻道。
  23. 如請求項15之系統，其中該空間頻帶處理器包含： 一第一組時間延遲單元，其經組態以將時間延遲施加至該空間分量之該等次頻帶以產生該經增強空間分量；及 一第二組時間延遲單元，其經組態以將時間延遲施加至該非空間分量之該等次頻帶以產生一經增強非空間分量。
  24. 如請求項15之系統，其中空間頻帶處理器包含： 一第一組次頻帶濾波器，其經組態以將該等第一次頻帶增益施加至該空間分量之該等次頻帶；及 一第二組次頻帶濾波器，其經組態以將該等第二次頻帶增益施加至該非空間分量之該等次頻帶。
  25. 如請求項24之系統，其中： 該第一組次頻帶濾波器包含一第一系列次頻帶濾波器，其包含針對該空間分量之該等次頻帶中之每一者之一次頻帶濾波器；且 該第二組次頻帶濾波器包含一第二系列次頻帶濾波器，其包含針對該非空間分量之該等次頻帶中之每一者之一次頻帶濾波器。
  26. 如請求項15之系統，其中該空間頻帶組合器進一步包含： 一第一放大器，其經組態以將一第一增益施加至該經增強空間分量；及 一第二放大器，其經組態以將一第二增益施加至該經增強非空間分量。
  27. 如請求項15之系統，其進一步包括經組態以將串音消除施加至以下各項中之至少一者之一串音消除處理器： 該左輸出頻道及該右輸出頻道；以及 該左輸入頻道及該右輸入頻道。
  28. 如請求項15之系統，其進一步包括經組態以將串音模擬施加至以下各項中之至少一者之一串音模擬處理器： 該左輸出頻道及該右輸出頻道；以及 該左輸入頻道及該右輸入頻道。
  29. 一種經組態以儲存程式碼之非暫時性電腦可讀媒體，該程式碼包括在由一處理器執行時致使該處理器進行以下操作之指令： 將一音訊信號之一左輸入頻道及一右輸入頻道處理成一空間分量及一非空間分量； 將第一次頻帶增益施加至該空間分量之次頻帶以產生一經增強空間分量； 將第二次頻帶增益施加至該非空間分量之次頻帶以產生一經增強非空間分量；且 將該經增強空間分量及該經增強非空間分量組合成一左輸出頻道及一右輸出頻道。
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